生物材料
生物材料(biomaterials)又稱"生物醫學材料、生物醫用材料(biomedical materials)",指用以診斷、治療、修復或替換機體組織、器官或增進其功能的材料,即用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患,而對人體組織不會產生不良影響的材料,其制品已經被廣泛地應用于臨床和科研。
生物材料行業定義與分類
生物材料行業定義
生物材料(biomaterials)又稱"生物醫學材料、生物醫用材料(biomedical materials)",指用以診斷、治療、修復或替換機體組織、器官或增進其功能的材料,即用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患,而對人體組織不會產生不良影響的材料,其制品已經被廣泛地應用于臨床和科研。
生物材料行業是建立在生物材料技術基礎之上,開發生產生物材料產品,并形成的具有同一屬性的企業的集合,包括生物材料及其相關產品和技術裝備,是高新技術產業的重要組成部分。
行業相關名詞解釋
生物材料范圍較廣,主要的涵義如下表所示:
生物材料名稱 | 解釋 |
納米生物材料(nano-biomaterials) | 三維空間內至少有一維處于納米尺度范圍(1-l00nm)或由它們作為基本單元構成的生物材料。 |
仿生材料(biomimetic materials) | 模擬生物結構或生物功能的材料。 |
智能生物材料(smart biomaterials,intelligent biomaterials) | 能感知生理環境及外部刺激,如溫度、酸堿度、光、生物活性分子、場效應(力場、磁場、電場)或超聲波等,并做出特定適度響應的生物材料。 |
生物惰性材料(bioinert materials) | 在生理環境下化學和物理性質穩定,基本不發生化學變化的生物材料,如金、鉑、聚四氟乙烯、氧化鋁陶瓷等。 |
生物活性材料(bioactive materials) | 由材料表面/界面引起特殊生物或化學反應,促進或影響組織和材料之間的連接、誘發細胞活性或新組織再生的生物材料。 |
可降解生物材料(degradable biomaterials) | 生物材料的結構,物理、化學性質或外觀發生破壞性變化,其降解產物可被機體吸收或排出體外。 |
可吸收生物材料(bioabsorbable materials) | 可被機體吸收、利用或參與機體代謝的可降解生物材料。 |
生物相容性材料(bioeompatible materials) | 生理環境下,不引起任何不良宿主反應(材料引起的機體反應)的材料。 |
硬組織修復材料(repairing materials of hard tissue) | 用以修復和替代機體中發生病變或者損傷的硬組織(骨、牙等)、恢復或部分恢復原有組織形態和功能的材料。 |
硬組織填充材料(filling materials of hard tissue) | 植入生物體內,占據硬組織損傷或者病變造成的空腔或缺損部位,替代并行使其原有功能的材料。 |
軟組織修復材料(repairing materials of soft tissue) | 用以修復和替代機體中發生病變或者損傷的軟組織(軟骨、氣管等)、恢復或部分恢復原有組織形態和功能的材料。 |
軟組織填充材料(filling materials of soft tissue) | 植入生物體內,占據軟組織損傷或者病變造成的空腔和缺損部位,替代并行使或增強其原有功能的材料。 |
血液相容性材料(blood compatible biomaterials) | 與血液接觸時,不引起凝血或血栓,不損傷血液組成和功能的材料。 |
納米生物材料(nano-biomaterials) | 三維空間內至少有一維處于納米尺度范圍(1-l00nm)或由它們作為基本單元構成的生物材料。 |
仿生材料(biomimetic materials) | 模擬生物結構或生物功能的材料。 |
生物材料行業發展環境分析
行業發展規劃解析
2011年11月,科技部公布《"十二五"生物技術發展規劃》。在該"規劃"中,提出"十二五"期間突破一批生物醫用材料前沿高端產品,開展一批主要依賴進口的高值替代產品研發,創制一批量大面廣的生物醫用材料,突破生物醫用材料制品個體化設計、生物醫用材料表面改性、生物材料產品生物力學、耐久性及安全性檢測等共性關鍵技術。
2012年2月22日,工信部公布了《新材料產業"十二五"發展規劃》,明確了新材料產業未來的發展重點以及"十二五"期間的重點工程。《規劃》提出重點發展特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料和前沿新材料這6大領域,生物材料屬于重點規劃的領域,未來發展前景看好。
“十二五”專項規劃 | 規劃內容 |
發布日期與單位 | 2011.12.31,科技部 |
目標 | 加快推進醫療器械產業發展,更好地滿足廣大人民群眾健康需求,支撐我國醫療衛生服務體系建設,促進醫療衛生體制改革的順利實施。 |
重點 | 《規劃》對我國醫療器械科技產業發展面臨的形勢與需求進行了深入剖析,明確了“十二五”期間我國醫療器械行業發展的指導思想和發展原則,并且提出了行業的發展目標、發展重點、“十二五”重點布局方向和保障措施。 |
影響 | 我國醫療器械行業迎來了前所未有的發展機遇,同時龍頭企業有望收益。生物材料隸屬醫療器械行業,后者的發展將帶動醫療器械行業的發展。 |
在《國家"十二五"科學和技術發展規劃》中提出,"十二五"期間重點突破生物活性特殊涂層、生物因子表面改性及生物功能化修飾、生物材料降解及生物因子緩控釋、生物材料微納米制備、生物醫用材料及器械的優化設計和評測等關鍵技術;研發新型骨及口腔植入體、可降解血管支架、適宜國人的人工關節、介入人工心瓣及防鈣化生物瓣膜、新型人工血管、神經修復材料、可承力骨修復材料、創面快速無痕修復材料等重大產品20項以上,獲得關鍵專利50項以上。推動多學科交叉創新及產業化,扶持培育若干龍頭企業。
在該規劃中,生物材料技術及相關產品均被列為重點發展的領域,另外,推動產業升級也有利于提高我國生物材料行業的國際競爭力。
行業技術環境分析
1994-2013年,以"生物材料"為檢索詞的專利申請量共計2253件,從申請量趨勢變化來看,2000年生物材料行業專利申請活躍度逐年上升,2008-2010年的申請量均在200件以上,2011年和2012年的申請量均超過300件。截至2013年11月13日,我國生物材料2013年的專利申請量為80件。
注:2013年數據截至11月13日。
從2008-2013年,我國生物材料發明公開專利數量占同期全部公開專利的比重呈現出逐年上升的趨勢,且近六年均在60%以上,2013年(截至11月13日)的比重達到72.75%,反映我國生物材料行業的產出質量逐年提高。
時間 | 發明公開專利數量 | 占同期全部專利比重 | 比重比上年增長幅度 |
2008年 | 94 | 60.25% | 1.31% |
2009年 | 141 | 65.58% | 8.83% |
2010年 | 150 | 66.07% | 0.75% |
2011年 | 185 | 70.61% | 6.85% |
2012年 | 249 | 70.94% | 0.46% |
2013年 | 267 | 72.75% | 2.55% |
注:2013年數據截至11月13日。
按照專利服務信息平臺的統計數據,生物材料行業專利申請居前十的申請人申請總量共計392件,其中大學和研究機構是主要的申請人。從下面的圖表中可以看出,專利申請居前十的申請人中,申請量占比最大的是無錫中科光遠生物材料有限公司,共計申請專利69件,占比17.60%;其次是西安中邦鈦生物材料有限公司,申請量為57件,占比15.56%;浙江大學、上海交通大學、四川大學、復旦大學以及清華大學均進入專利申請前十。
注:截至2013年5月23日。
生物材料行業發展狀況分析
我國的生物醫用材料自1960年代開始應用于臨床,到上世紀末大量使用,呈迅猛發展的態勢。2008年我國生物材料行業總產值較06年同期相比增長15%,產值超過億元的企業有四五十家。已知目前我國生物材料占醫療器械行業的比重約為40%-50%,取中間值,以生物材料行業約占醫療器械市場的45%的比例估算,2012年我國生物材料行業產值約為697.01億元。
資料來源:國家統計局 前瞻產業研究院整理
從銷售規模來看,2012年我國生物材料行業的銷售規模約為704.03億元,增速為15.5%。
資料來源:國家統計局 前瞻產業研究院整理
行業財務指標、經濟指標、效益指標等更多內容詳見前瞻產業研究院發布的《2014-2018年中國生物材料行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。
中國生物材料行業領先企業
樂普(北京)醫療器械股份有限公司
江蘇魚躍醫療設備股份有限公司
廣東冠昊生物科技股份有限公司
山東威高集團醫用高分子制品股份有限公司
上海微創醫療器械(集團)有限公司
創生醫療器械(中國)有限公司
常州市康輝醫療器械有限公司
普魯斯外科植入物(北京)有限公司
成都迪康中科生物醫學材料有限公司
石家莊市瑞諾生物醫學材料有限公司